Bramme e billette in titanio | Semilavorati per forgiatura e laminazione

La billetta di titanio è un semilavorato destinato a ulteriori trasformazioni, lavorato a caldo o forgiato da lingotto fino a ottenere una sezione superiore a 16 in.², e successivamente trasformato in pezzi forgiati, barre o altri prodotti dello stabilimento produttore. È coperta da ASTM B348, la stessa specifica che copre le barre di titanio, e viene ordinata in base a grado, dimensione della sezione, stato e certificato richiesto dalla norma applicabile alla lavorazione successiva.

Che cos'è la billetta di titanio e come si distingue da lingotto, bramma e barra?

ASTM B348 distingue la barra dalla billetta in base alla sezione, non alla fase raggiunta dal materiale nel processo. Secondo la norma, la barra è un semilavorato pieno con sezione di 16 in.² o inferiore, mentre la billetta è lavorata a caldo o forgiata da lingotto, ha una sezione superiore a 16 in.² e una larghezza inferiore a cinque volte lo spessore. La bramma è un semilavorato piatto e largo destinato alla laminazione e costituisce un'altra forma distinta. Il lingotto è la forma ottenuta per fusione dalla quale vengono lavorate le altre, prodotta mediante rifusione ad arco sotto vuoto o altri processi di fusione a elettrodo consumabile. Si tratta di forme di prodotto correlate, non di quattro fasi consecutive, motivo per cui un ordine può legittimamente richiedere barre e un altro billette della stessa colata.

La differenza pratica in un ordine riguarda la sezione e la trasformazione successiva prevista per il materiale. La barra viene normalmente acquistata per essere tagliata e lavorata meccanicamente. La billetta viene acquistata per essere nuovamente forgiata, estrusa o laminata, quindi l'acquirente considera dimensioni della sezione, integrità interna e stato iniziale più che la superficie finita.

Gradi, numeri UNS e composizione chimica delle billette di titanio

ASTM B348 copre barre e billette dei gradi di titanio commercialmente puro e legato. I gradi seguenti sono quelli normalmente ordinati come materiale da trasformazione. I limiti sono massimi di analisi di colata in percentuale, salvo diversa indicazione nella voce.

Si osservi la riga Grade 23. Secondo ASTM B348, B265, B863 e B381 il grado ELI è UNS R56407; solo la specifica per impianti chirurgici ASTM F136 designa il proprio Ti-6Al-4V ELI come UNS R56401. Ordinare billette ELI con il numero errato è una causa ricorrente di contestazioni sui certificati; la distinzione è illustrata nella nostra scheda tecnica del titanio Grade 23.

Proprietà meccaniche: perché la tabella B348 non definisce un ordine di billette

Questo è il punto che genera più discussioni all'accettazione della merce. La Tabella 2 della ASTM B348 fornisce i minimi meccanici per sezioni fino a 3 in. di spessore e fino a 10 in.² di area. La billetta, per definizione della norma stessa, ha una sezione superiore a 16 in.², quindi quei valori sono al di fuori del campo per cui sono stati formulati. I requisiti meccanici per sezioni di dimensioni da billetta vengono concordati tra acquirente e fabbricante, e tale accordo va indicato nell'ordine d'acquisto anziché essere desunto dalla tabella. I valori seguenti sono i minimi di riferimento della Tabella 2 nello stato ricotto, utili per il confronto tra gradi e per le sezioni di dimensioni da barra comprese in un ordine, ma non costituiscono automaticamente una norma di accettazione per una billetta di grandi dimensioni.

ASTM B348 prescrive anche una strizione minima che non è prevista per i prodotti piani ASTM B265, e le prove di trazione seguono i metodi di prova E8 ed E8M. Quando la billetta sarà ulteriormente trasformata, le proprietà rilevanti sono solitamente quelle del pezzo finito dopo la trasformazione; conviene quindi indicare nell'ordine se la prova di accettazione si applica alla billetta nello stato di fornitura o al prodotto trasformato.

Billetta come materiale da forgiatura e ruolo della bramma

La sezione 5.1 della ASTM B381 richiede che il materiale utilizzato per i pezzi forgiati sia conforme alla ASTM B348, quindi un ordine d'acquisto redatto secondo B381 impone già il requisito del materiale di partenza; non occorre motivarlo ulteriormente. Conviene citare B348 separatamente quando il materiale di partenza deve essere documentato e certificato a sé, per esempio quando l'acquirente vuole un certificato per la billetta consegnata oltre a quello del pezzo forgiato finito. Quando invece la billetta alimenta un processo di laminazione o estrusione, indicare la norma di accettazione della forma finita, perché non è implicita nella norma del materiale di partenza.

La bramma è l'eccezione che gli acquirenti trascurano più spesso. ASTM B348 non copre la bramma, quindi i relativi requisiti devono essere esplicitati nell'ordine d'acquisto: composizione chimica, stato, dimensioni ed eventuali controlli. Beiyu Titanium fornisce billette ASTM B348 con certificati di collaudo secondo EN 10204 3.1 tracciabili alla colata di produzione e fornisce bramme secondo composizione chimica, stato e dimensioni concordati nell'ordine. La nostra Guida ai pezzi forgiati ASTM B381 copre l'aspetto della forgiatura, e la guida alle barre e billette ASTM B348 copre l'aspetto del materiale di partenza.

Norme ed equivalenze per le billette di titanio

Quando un disegno riporta un numero di materiale tedesco anziché un grado ASTM, la strumento di corrispondenza dei gradi di titanio mette in corrispondenza le designazioni.

Come specificare la billetta di titanio in un ordine

Una richiesta di billette quotabile senza un secondo giro di domande indica sette elementi: grado e numero UNS; norma applicabile, normalmente ASTM B348 o l'equivalente ASME; forma e dimensioni della sezione, tonda o quadrata, con la tolleranza rilevante per il processo di trasformazione; lunghezza o peso del pezzo; stato, grezzo di forgiatura, ricotto o come concordato; prodotto in cui verrà trasformata la billetta e norma di accettazione di tale forma finita; requisito del certificato, normalmente EN 10204 3.1 con tracciabilità tramite il numero di colata. Beiyu Titanium fornisce billette e bramme di titanio secondo ASTM B348 con certificati di collaudo secondo EN 10204 3.1 tracciabili alla colata di produzione.